SUYUN ŞİZOFRENİYE ETKİLERİNİN İKİ FARKLI NÖROTRANSMİTTER BAĞLAMINDA TEORİK OLARAK İNCELENMESİ

Abstract

Suyun hayatımızdaki yeri ve sağlıklı bir yaşam sürmemiz için suyun ne kadar önemli olduğu herkes tarafından kabul gören bir gerçektir. Su günlük hayatta içecek olarak kullanılmasının yanında ayrıca çeşitli yöntemler aracılığıyla tedavi unsuru olarak da tercih edilmektedir. Çalışmamızda şizofreni hastalarına etkiyen iki nörotransmitter, dopamine (C8H11NO2) veserotonin (C10H12N2O) üzerinde duruldu. Bu iki nörotarsmitterin üç boyutlu çizimleri gaussian programı aracılığıyla yapıldı. Bu iki nörotrasmitterin moleküller yapısının yeterli miktarda su ile etkileşmesiyle meydana gelen değişikliklere bakıldı. Moleküller yapıların su ile etkileşmesi ile bağ açılarında ve bağ uzunluklarındaki değişimler irdelenerek sinapsların elektrostatik ileti mekanizması ele alındı. Nörotransmitter iki yapının geometrik optizimazyonu Gaussian 09W programında HF (Hatree- Fock) hesaplama yöntemindeki TD-SCF metod ve LanL2DZ baz seti kullanılarak yapıldı. Geometrik optimizasyon sonucu oluşan moleküllerin en yüksek dolu moleküler orbital (HOMO) ve en düşük boş moleküler orbital (LUMO) değerlerinin hesaplamaları yapıldı. İki yapınında su bağlanmadan önceki verileri ile bağlandıktan sonra elde edilen veriler karşılaştırıldı. nörotransmitterlerin bulunduğu ortamda su kaynaklı meydana gelen değişimler irdelendi. Su ile etkileşim sonucu seratoninde bulunan atomların arasındaki bağ uzunlukları artarken, atomlar arasındaki bağ açıları da genellikle artış göstermektedir. Buna karşın dopaminde tam tersi bir durum gözlenmektedir. Su ile dopaminin etkileşmesi sonucu dopamindeki atomların bağ uzunlukları genellikle artış gösterirken, atomlar arasındaki bağ açıları ise azalış göstermektedir. Dopamin ve seratonin nörotransmitterleri elektrostatik olarak birbirlerine göre tersinir çalışmaktadır. Bu ise iki nörotransmitterin beyin kimyasının işleyişine etkilerinin farklı olduğunu söyleyebiliriz. Yeterli miktarda suyun dopamine ait reaksiyonları kolaylaştırıcı etkisi 0.401eV civarında iken suyun seratonine ait reaksiyonları kolaylaştırıcı etkisi 3.214eV civarında idi. Buradan da görüldüğü üzere yeterli miktarda su ile etkileşime giren seratonin, dopaminden yaklaşık olarak sekiz kat daha fazla etkinliğini arttırdığını bize söylemektedir.

Keywords

• ŞİZOFRENİ
• DOPAMİN
• SERATONİN
• HF
• GAUSSİAN

THEORETICAL INVESTIGSTION OF THE EFFECT OF WATER ON SCHİZOPHRENİA IN THE CONTEXT OF TWO DIFFERENT NEUROTRANSMITTERS

Abstract

It is well known that water has crucial importance for daily lives and maintaining healthy lives. In addition to using it as a beverage in daily life, water is also preferred as a treatment element through various methods. In this study, it is focuses on two neurotransmitters, dopamine (C8H11NO2) and serotonin (C10H12N2O), that affect patients with schizophrenia. Three- dimensional drawings of these two neurotransmitters were realized in the gaussian program. The letters formed by the communication of the molecular structure of these two neurotransmitters with water were examined. The electrostatic conduction mechanism of the synapses was investigated by scrutinizing the changes in their bond angles and bond lengths resulting from the interaction of the molecular structure with water. Geometric optimization of the two neurotransmitter structures was done using the LanL2DZ method and TD-SCF information set in the HF (Hartre-Fock) calculation method of the Gaussian 09W program. It was calculated the highest occupied molecular orbital (HOMO) values and the lowest unoccupied molecular (LUMO) values of the molecules formed after the geometric optimization were carried out. In this two constructs, the data obtained after the water-binding was compared with the data obtained before the water binding in the two structures. Water-induced changes in the environment of neurotransmitters were examined. As the bond lengths between atoms in serotonin increase due to interaction with water, the bond angles between atoms generally increase. On the other hand, the opposite situation is observed in dopamine. As a result of the interaction of water and dopamine, the bond lengths of the atoms in dopamine generally increase while the bond angles between the atoms decrease. Because of effects two neurotransmitters on the functioning of brain chemistry are different dopamine and serotonin neurotransmitters work electrostatically reversibly with each other. While the facilitating effect of a sufficient amount of water on dopamine reactions was around 0.401eV, the facilitating effect of water on serotonin reactions was around 3.214eV. Serotonin according to the results of the study, which interacts with a sufficient amount of water, increases its effectiveness approximately eight times more than dopamine.

Keywords

• Schizophrenia
• Dopamine
• Serotonin
• Gaussian
• HF.

References

1. 1. Summakoğlu D, Ertuğrul B. Şizofreni ve Tedavisi. Lectio Scientific Journal of Health and Natural Sciences 2018; 2(1): 43-61.
2. 2. Yavaşçı E, Akkaya C. Şizofrenide Serotoninin Rolü. Psikiyatride Güncel Yaklaşımlar 2012; 4(2): 237-259.
3. 3. In the report announced by the World Health Organization. The top 10 diseases that cause the loss of years due to disability 2007; 1: 2-17.
4. 4. Şevik E A, Özcan H, Uysal E. İntihar Girişimlerinin İncelenmesi Risk Faktörleri ve Takip. Klinik Psikiyatri 2012; 15: 218-225.
5. 5. Malas M E. Ruhsal Bozukluklara Karşı Stigma-Derleme. MANAS Sosyal Araştırmalar Dergisi 2019; 8(1): 1171-1188.
6. 6. Çam O M, Bilge A, Engin S, Çakır S. Muhtarlara verilen ruhsal hastalığa yönelik damgalama ile mücadele eğitiminin etkililiğinin araştırılması. Psikiyatri Hemşireliği Dergisi 2014; 5(3): 129-136.
7. 7. Çorak A. Disosiyatif şizofreni kavramının tarihsel kökenleri ve psikotik süreklilik. Türkiye Bütüncül Psikoterapi Dergisi 2018; 2(1):29-45.
8. 8. Köknal Ö. Şizofreni Psikofarmakolojisine Giriş Dopamin Hipotezi. İstanbul Üniversitesi Tıp Fakültesi Psikofarmakolojide Yenilikler Sempozyumu. İstanbul 1991.

9. 9. Ulusoy S, Şahin E, Karakaş G, ve ark. Situs inversus totalis and schizophrenia comorbidity. Turkish Journal of Psychiatry 2017; 28(4): 44-68.
10. 10. Can S, Kabadayı E, Atagün M. Nadir Bir Sanrısal Yanlış Tanıma Sendromu Aynada Tek Yumurta İkizini Görme. Psikiyatri Bl, Yıldırım Beyazıt Üniversitesinden Türk Psikiyatri Dergisine Mektup 2017.
11. 11. Görken I. Çocukluk erken başlangıç şizofreni Tanısal değerlendirmeler, klinik Bulgular ayırıcı tanılar ve tedavi yaklaşımları. Düşünen Adam Dergisi2002; 15(1): 39-45.
12. 12. Şenol S, Öncüloğlu H. Çocuk ve ergen nöropsikiyatrik bozukluklarında sinir sistemi görüntülenmesi. Klinik Psikiyatri Dergisi 1998; 1: 42-50.
13. 13. Karabacak N, Şenol S. Nörotransmitlere yönelik işlevsel beyin görüntüleme yöntemleri. Klinik Psikiyatri Dergisi 1999; 2: 143-152.
14. 14. Gürsu H, Uzuner Ö, Ceylan E, ve ark. Şizofreni Etyolojisinde Nörogelişimsel Hipotez. Klinik Psikofarmakoloji Bülteni 1999; 9(2): 1-33
15. 15. Çıtak S, Çakıcı M, Çakıcı E, Aker T. Şizofrenik hastalarda negatif ve pozitif belirtilerle yapısal beyin görüntüleme (MRG) bulgularının ilişkisi. Düşünen Adam Dergisi 2009; 22(1-4): 18-26.
16. 16. Nazlı BŞ, Koçak OM. Şizofrenili Bireylerde İsim Soylu ve Eylem Soylu Sözcüklerin İşlenmesinin FMRI ile İncelenmesi. Uzmanlık Tezi, Kırıkkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Psikiyatri Ana Bilim Dalı, Kırıkkale 2016; 27-44.
17. 17. Karabay N. Beyin Yapısal Özelliklerinin Elektrofizyolojisi ile Ortak Değerlendirilmesi. Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Biyofizik Ana Bilim Dalı 2012.
18. 18. Özdemir B, Çelik C, Uzun Ö, Özşahin A. Şizofreni bulgularında sol temporal lob proton manyetik rezonans spektroskopi bulguları. Gülhane TIP Dergisi2009; 51: 152-157.
19. 19. Kırtaş T. İlk Psikonik Atak Ve Kronik Şizofreni Hastalarının Manyetik Rezonans ve Spektroskopi Bulgularının Karşılaştırılması. Uzmanlık Tezi. Pamukkale Üniversitesi Tıp Fakültesi. Psikiyatri Ana Bilim Dalı. 2012.
20. 20. Sayın A. Dopamin Reseptörleri ve Sinyal İletim Özellikleri. K Psikiyatri Dergisi 2008; 11: 125-134.
21. 21. Sağır B, Binbay T, Ceylan D, ve ark. Vakum Varge ve Şizofreni 25 Yıl tedavisiz kalmış Bir olguda Beyin Görüntüleme olguları ve klinik İzlenim. Türk Psikiyatri Dergisi 2014; 25: 1-5.
22. 22. Yetkin S, Aydın H, Özgen F, ve ark. Şizofreni Hastalarında Uyku Yapısı. Türk Psikiyatri Dergisi 2011; 22(1): 1-9.
23. 23. Tülay EE. Beyin Elektriksel Aktivitesinin Ölçümü ve Sinyal Analizi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Kültür Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul 2009; 17-30.
24. 24. Taşlıca S. Şizofrenide Elektrofizyolojik Değişimler ve COMT VAL158MET Polimorfizmi ile İlişkileri. Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi. Sağlık Bilimleri Enstitüsü. Biyofizik Anabilim Dalı, İzmir 2011; 20-32.
25. 25. Özçelik D. Sinaptik İleti Biyofizyolojisinde Elektriksel Sinaps İletimi ve Kimyasal Sinaps İletimi. İstanbul. İkinci baskı. Üniversitesi Yayınları Temel Tıbbi Bilimler Bölümü Biyofizik Ana Bilim Dalı Biyofizik Ders Kitabı Sinaptik ileti Bölümü 2016: 485-496.
26. 26. Erkmen T, Şahin C, Arıcıoğlu, F. Şizofrenide İnflamatuvar Mekanizmaların Yeri. Marmara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2015; 5(2): 29-45.
27. 27. Serdaroğlu G, Elik M. Dopamin ve Amfetamin Moleküllerinin Elektron Yük Dağılımları ve Elektrostatik Özelliklerinin Moleküler Orbital Yöntem ile İncelenmesi. Cumhuriyet Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fen Bilimleri Dergisi 2007; 28(2): 29-38.
28. 28. Demir M, Atay E, Tümer K M, ve ark. Şizofreni Hastalarının Kroniyofasiyal Morfometrisi. İnönü Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi 2017; 6(2): 10-18.
29. 29. Bayri A, Bruneau C, Özdemir İ, ve ark. Cationic versus anionic Pt complex: The performance analysis of a hybrid-capacitor DFT calculation and electrochemical properties. Polyhedron The International Journal for Research in Inorganic Chemistry. 2019; 157: 39- 434.
30. 30. Arlı M. Suyun Hidrojen Bağı ve Özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana 2008; 39-52.
31. 31. Ünal S, Karakaplan M, Yılmaz İ, ve ark. Why ıs clozapıne more effectıve than other atypıcal antıpsychotıcs? densıty functıonal theory and molecular dockıng approach. Bartın Üniversitesi Uluslararası Fen Bilimleri Dergisi 2019; 2(2): 207– 215.
32. 32. Altin S, Öz E, Altundağ S, et al. Investigation of hybrid‐43 capacitor properties of ruthenium complexes. Internanional Journal of Energy Research 2019; 43: 6840–6851.
33. 33. Altin E, Bayri A. Magnetic Properties of Eu+3 ions for different surroundings an investigation of the spin-orbit coupling in the structures. Chemistry Research Journal 2019; 4(5), 18-22.
34. 34. Ayhan M. Eu+3 Komplekslerinin Değişik Geometrilerde Magnetik Davranışlarının İncelenmesi. Doktora Tezi, İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya 2020; 29-44.
35. 35. Saraç K. 4-Klorometil-6,8-dimetilkumarin bileşiğinin sentezi ve teorik kimyasal hesaplamaları araştırma makalesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2018; 2: 311-319.
36. 36. Bayri A, Altin S, Öz E, at al. Ring-expanded iridiumand rhodiumN-heterocyclic carbene complexes: a comparative DFT study of heterocycle ring size andmetal center diversity. Journal of Coordination Chemistry 2017; 70: 1270–1284.
37. 37. Küçükdeniz O. Theoretical Investıgatıon of The Structure and Spectroscopıc Propertıes of n-trans-cınnamylıdene- m-toluıdıne Schıff Base Molecule wıth DFT and HF methods. Master Thesis. Ankara University. Institute of Science Chemistry Department. 2020.
38. 38. Türkay M. Optimizasyon Modelleri ve Çözüm Metotları, Koç Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü Kitapçığı, İstanbul 2014; 1-14.
39. 39. Roman D O, Peralta S, Pistolis G, et al. Lanthanide coordination compounds with benzimidazole-based ligands. luminescence and EPR. Journal of Molecular Structure 2018; 1163: 252-261.
40. 40. Günay N, Pir H, Atalay Y. L-asparaginyum Pikrat Molekülünün Spektroskopik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi. SAÜ Fen Edebiyat Dergisi 2011; 1: 15- 32.
41. 41. McFarland D, Miner L A, Vaughan T M, et al. Mu and Beta Rhythm Topographies During Motor Imagery and Actual Movement. Brain Topogr 2008; 12(3): 177-186.
42. 42. Elizabeth A, Felton E, Wilsom J, et al. Electrocorticographically controlled brain–computer interfaces using motor and sensory imagery in patients with temporary subdural electrode implants. Journal of Neurosurgery 2007; 106(3): 495-519.